[发明专利]去中心化存储中的大数据完整性持续审计方案

权利要求书

1.去中心化存储中的大数据完整性持续审计方案，用于对存储提供者保存的数据副本D’进行完整性审计，所述的数据副本D’是数据所有者本身存储的数据D的副本，数据副本D’是由多个文件{F}组成且每个文件都有一个唯一的编号id，cVDF采用n叉树的结构，其特征在于，对持续计算过程中的时间层面，即已计算完成的数据结果集，进行随机抽样，并将抽样结果用于数据完整性的计算和验证；对抽样数据的随机性通过可验证随机函数VRF进行验证，持续的对存储数据的完整性进行审计；具体包含五个阶段，分别为初始化阶段、Store阶段、Challenge阶段、Prove阶段、Verify阶段；其中，初始化阶段用于对数据D进行预处理，生成公共参数{pp}，Store阶段用于生成数据的哈希值{Hash}和标签集{Tag}，即生成数据的唯一标识，Challenge阶段用于生成质询集{C},并将公共参数{pp}、质询集{C}发送给存储提供者，Prove阶段用于生成结果集{Y}、证明集{π}、随机数集{R}和文件的编号id集，并将其发送给数据所有者，Verify阶段用于对存储提供者存储的数据进行验证，得到验证结果，其中cVDF包括初始化函数，Eval函数和Verify函数，PoR技术包含初始化函数、Store函数、Challenge函数、Prove函数和Verify函数，VRF技术包含初始化函数、Hash函数和Verify函数。

2.根据权利要求1所述的去中心化存储中的大数据完整性持续审计方案，其特征在于，对持续计算过程中的时间层面，即已计算完成的数据结果集，进行随机抽样，并将抽样结果用于数据完整性的计算和验证；对抽样数据的随机性通过可验证随机函数VRF进行验证，持续的对存储数据的完整性进行审计；

所述的初始化阶段具体如下：

1)数据所有者设置所需的存储时间T，并根据节点时长的消耗，计算并设置cVDF中的节点总数k；数据所有者根据后面的Verify阶段的验证概率和验证时长，设置抽取文件的个数m；

2)根据给定的节点总数k，数据所有者通过cVDF的初始化函数进行计算，生成VDF之后需要用到的公共参数{pp_cvdf}；

3)设置PoR算法中私钥的位数λ，数据所有者通过PoR的初始化函数进行计算，生成PoR之后需要用到的公共参数{pp_por}；

4)数据所有者通过VRF的初始化函数进行计算，生成VRF之后需要用到的公共参数{pp_vrf}；

5)将参数k、m、{pp_cvdf}、{pp_por}和{pp_vrf}打包并设置为公共参数{pp}。

3.根据权利要求2所述的去中心化存储中的大数据完整性持续审计方案，其特征在于，对持续计算过程中的时间层面，即已计算完成的数据结果集，进行随机抽样，并将抽样结果用于数据完整性的计算和验证；对抽样数据的随机性通过可验证随机函数VRF进行验证，持续的对存储数据的完整性进行审计；

进一步的，cVDF的初始化函数中的树结构的宽度为64时，节点总数为534306，cVDF的Prove函数的计算需要1小时。

4.根据权利要求2所述的去中心化存储中的大数据完整性持续审计方案，其特征在于，对持续计算过程中的时间层面，即已计算完成的数据结果集，进行随机抽样，并将抽样结果用于数据完整性的计算和验证；对抽样数据的随机性通过可验证随机函数VRF进行验证，持续的对存储数据的完整性进行审计；

所述的Store阶段具体如下：

根据公共参数{pp}和数据D，数据所有者通过PoR的Store函数进行计算，生成数据D的哈希值集{Hash}和标签集{Tag}。

5.根据权利要求2所述的去中心化存储中的大数据完整性持续审计方案，其特征在于，对持续计算过程中的时间层面，即已计算完成的数据结果集，进行随机抽样，并将抽样结果用于数据完整性的计算和验证；对抽样数据的随机性通过可验证随机函数VRF进行验证，持续的对存储数据的完整性进行审计；

所述的Challenge阶段具体如下：

1)根据公共参数{pp}，数据所有者通过PoR的Challenge函数进行计算，生成质询集{C}；

2)数据所有者将公共参数{pp}、质询集{C}发送给存储提供者。